xmu博士课程讲义Apopstatis,.pptVIP

“To be, or not to be: that is the question.” Programmed cell death, called apoptosis, is a normal part of development. In the nematode C. elegans, exactly 131 cells die according to the normal developmental pattern. In humans, as many as 1011 cells die in each adult each day and are replaced by other cells.(Indeed, the mass of cells we lose each year through normal cell death is close to our entire body weight!). We generated about three times as many neurons as we eventually ended up with when we were born. 细胞凋亡的概念及其提出的简单历史 ‘生老病死’ 是宇宙万物的普遍规律，对个体而言是如此，对个体内的细胞也是如此。细胞的死亡方式主要认为有两种：细胞坏死（necrosis）和细胞凋亡（apoptosis）。细胞坏死是一种被动的细胞死亡形式（accidental cell death); 细胞凋亡则是一种程序化死亡过程（programmed cell death)，是一个受严格调控的、一系列基因产物参与的细胞死亡过程。后者（即细胞凋亡）在机体的发育和维持器官组织的平衡方面发挥重要作用。细胞凋亡调节的失控和许多疾病的发生有关，如癌症，神经退化性疾病，艾滋病等。 ‘细胞凋亡’词语来源于希腊语，意思是‘叶子从树枝上飘落’。1972年，由 Kerr和Wyllie正式提出了细胞凋亡（apoptosis）这一概念。1980年，Wyllie等人发现细胞凋亡时，某些脱氧核糖核酸内切酶（DNase）被激活，促使凋亡的细胞的遗传物质DNA 被切割，呈现特异的‘梯状’条带（DNA ladder）。这一发现刺激了细胞凋亡研究的发展。20世纪80年代，这一领域取得了很多重大成果。20世纪90年代，细胞凋亡的研究更被推到了生命科学的最前沿，形成了几乎涉及生物医学所有领域的前沿学科，是当今生命科学研究中最引人注目的领域之一。更新了人们对许多疾病的一些传统观念。2002年，诺贝尔生理医学奖因此授予了这一领域的三位科学家：英国的Sydney Brenner, John E. Sulston, 美国的H. Robert Horvitz. 回顾细胞生物学的研究历史，在细胞‘生与死’这对矛盾中，科学家们首先注意到了细胞是如何生长和分裂的，这包括癌基因（oncogenes）和生长因子受体（receptor tyrosine kinases）信号通路调控细胞增殖详细机制的阐明。然后，科学家才在随后时间发现了事物的另一面---细胞死亡的重要性。经过20多年的时间，细胞凋亡的研究取得了巨大进展.目前的理论认为，细胞凋亡的失衡在肿瘤的发生中发挥重要作用，肿瘤的发生发展不仅是细胞增殖异常的结果，更可能与细胞凋亡异常有关。 Disruption of normal brain development by blocking apoptosis. In mice in which caspase-9 or Apaf-1 has been knocked out, normal neural apoptosis fails to occur. In caspase 9-deficient mice, the overproliferation of brain neurons is obvious on a morphological level. (A) 16-day embryonic wild-type mouse. (B) Caspase 9-knockout mouse of the same age. The enlarged brain protrudes above the face, and the limbs are still webbed. This effect is confirmed by cross-sections through the forebrain at day 13.5 in (C) a normal mouse and (D) a caspase 9-knockout mouse. The knockout exhibits